• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.168.2-168.2
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• 2010

The growing market for geothermal heat pump system requires great consideration of quality control and assurance in design and construction. The borehole heat exchanger of GHP system should be sustainable, economical and ecological. Thermal Response Test (TRT) is a useful method for site investigation to obtain reliable data for a optimal system design from the technical and economical aspect. Intensive researches combined with exchange of experiences on an international level within the IEA ECES Annex 21 improved the technology. Major subjects on the interpretation of TRT are development of improved evaluation models, evaluation of the TRT with respect to geological layers and investigation of the influence of ground water. Current status of TRT in South Korea, as well as a new version of the Korean TRT standard test procedure was presented. TRT is mostly used for governmental supported projects with corresponds to more than 100 GCHP systems per year. More than 200 tests are applied, mostly on single U-tube heat exchangers (about 95%). Bentonite is the most common grouting to be used. KIGAM (Korea Institute of Geoscience & Mineral Resources) is also keeping a GIS geological and geothermal database. In the institute also laboratory measurements of rock properties are carried out. About 90% of the laboratory measurements of the rock heat conductivity shows higher values than the in-situ TRT.

• 자원환경지질
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• 제44권3호
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• pp.239-246
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• 2011

도서지역의 지하수는 중요한 수자원으로 이용되고 있으나 지하수의 과잉 개발은 해수침투를 유발하거나 온천공에서는 온도 저하 등의 문제를 일으킬 수 있다. 본 연구는 석모도 매음리 일대의 온천공 및 지하수공에서 장기 모니터링을 실시하여 연구지역의 수리지질 특성을 추정하였다. 온천공 모니터링 결과 계절적인 수위 변화나 지속적인 수위 하강 또는 상승은 나타나지 않았으며, 공내 약 10 m 내외 심도에서 측정된 지하수온은 몇 개의 공에서 대기 최고온도와 2~5개월 정도의 시간차를 보이며 일년 주기로 나타났다. 그리고 조석 변동에 따른 유효응력 변화를 분석하여 저류계수를 계산하였다. 조석 영향을 분석한 결과 조석효율 요소를 이용하여 계산된 저류계수가 시간지연 요소를 이용한 값들보다 다소 크게 나타났다. 여러 가지 대수층 조건을 가정한 조석 분석법은 넓은 범위의 저류계수 값을 산정할 수 있으나, 본 연구에서 적용한 조석 분석법으로 계산된 값은 합리적이라 판단된다. 측정된 수위 및 조석 변동 형태가 동남향 방향으로 유사한 이유는 지반내 수리지질적인 연결성 또는 단열계의 분포특성에 의한 것으로 추정된다. 본 연구의 결과는 적정 지하수 사용량 또는 지하수 부존 평가나 온천공들의 개발 및 허가량 등에 대한 평가 자료로 이용될 수 있다.

• 암석학회지
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• 제17권3호
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• pp.133-143
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• 2008

지표지질의 지구화학적 변화 추적과 고고학 유물의 원료(점토질 토양)의 기원지를 밝혀내기 위한 도구로서의 희토류원소의 역할을 확인하고자 하였다. 실험용 지질시료로는 화강암과 편마암 그리고 이들로부터의 화학적 풍화과정을 거친 풍화암과 풍화토양을 선택하여 이들의 화학조성변화를 비교하였고, 고고학적 응용을 위한 시료로는 점토질 토양과 이를 이용하여 제조한 토기 및 도기를 채취하여 이들의 화학조성변화를 비교하였다. 연구결과에 의하면, 일반적인 화학조성간의 상대적인 비교로는 암석-풍화암-토양 혹은 점토질 토양-토기-도기로의 변화에 따른 지구화학적 특성변화의 상관성이 없는 반면에 PAAS(Post Archean Australian Shale)로 규격화한 희토류원소 분포도는 거의 동일한 양상을 띄었다. 이는 희토류원소의 분포도가 다른 지구화학적 연구기법에 기법에 비해 퇴적물의 기원물질 혹은 고고학적 유물의 재료를 밝혀내는데 더 유용함을 지시해준다고 볼 수 있다.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2007년도 공동학술대회 논문집
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• pp.285-290
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• 2007

Electrical and electromagnetic methods were widely applied to survey of civil engineering, environment site assessments and maintenance of underground structures in Korea. Electro-physical properties measurements of soil and rock are necessary in order to quantitatively estimate the ground from these survey results. A few geotechnical researcher groups have been simplified measurement system of the electro-physical properties, which was intermittently operating by the necessity. Recent strong concern about $CO_2$ underground storage and development of gas hydrate projects have urged many advanced countries. The electro-physical properties estimation of the deep object stratum is very importance for basic information of these research. So, advanced countries have a high-end measurement system with high temperature(200 degrees) and pressure(300 MPa), also they have been a lot of experience and know-how on the electro-physical properties measurement.

• 지구물리와물리탐사
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• 제14권2호
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• pp.164-175
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• 2011

낮은 주파수의 자연 전자기장을 이용하는 MT 탐사는 지하 심부의 전기전도도 구조를 규명할 수 있기 때문에, 지열에너지자원 탐사, 이산화탄소의 지중저장을 위한 부지 선정, 인공저류층 지열발전 시스템 유망 지역 탐사 등에 적용되고 있다. 또한 해양 MT 자료를 활용하면 해양전자탐사 자료 해석의 정확도를 높일 수 있다. MT 자료의 해석에 있어 정확한 모델링 기법은 필수적이다. 변유한요소법을 이용한 기존의 MT 모델링 알고리듬에서는 보조장인 자기장을 차분적 방법론에 기초하여 계산하였기 때문에 수직자기장의 정확한 계산에 한계가 있었다. 이 논문에서는 변유한요소법의 기저함수들의 선형결합으로 근사된 전기장을 직접 미분하는 방법으로 수직자기장을 계산하였다. 수치 실험을 통해, 지형이 있는 경우에 수직자기장에 대한 기존의 알고리듬의 결과에 오차가 있음을 확인하였다. 최종적으로, 지형이 있는 모형에 대한 기존의 인덕션 벡터와 티퍼의 결과는 오차가 있는 수직자기장을 이용하였으므로, 이 논문에서는 개선된 알고리듬을 이용하여 올바른 결과를 제시하고자 한다.

• 분석과학
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• 제21권4호
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• pp.332-337
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• 2008

실리카 광물의 정제를 위해 다양한 침출방법을 사용하여 침출특성을 비교하였다. 2.5% HF/HCl 산 침출용액을 사용하여 진동, 젓기, 초음파를 이용한 침출실험에서 초음파에 의한 침출방법이 가장 좋은 불순물 제거 효율을 나타내었다. 실험결과 Al, Ca, Fe, K, Na 등이 주 불순물로 존재하고 있었으며, 그 외 미량의 불순물로 Ba, Cu, Sr, Ti 등이 존재하였다. 실리카 광물중의 불순물 함량은 침출법에 의해 대부분 감소되었다. 또한 주 불순물인 Al, Fe의 경우 침출방법에 따라 제거율이 크게 차이나지 않았으나, Ca, Mn, Na 등은 제거율이 현저히 다른 양상을 나타내었다. 물리적 정제과정을 거친 4종류의 실리카 광물(순도 99% 이상)을 초음파를 이용한 산 침출법으로 정제한 결과, 총 불순물의 양은 NK-Si와 GR-Si이 적었으나 산 침출과정을 거친 후에는 IN-Si 실리카의 불순물 량이 가장 적게 나타났다. 불순물 중 Ca, Cr, K, Zn 등은 거의 80% 이상 초음파 침출법에 의해 제거되었고, 주 불순물인 Al의 경우 시료에 따라 10~60%의 제거율 차이를 나타내며 Fe는 모든 시료에서 60% 이상 제거되었다.

• 한국지열·수열에너지학회논문집
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• 제1권1호
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• pp.1-8
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• 2005

Aquifer Thermal Energy Storage (ATES) can be a cost-effective and renewable geothermal energy source, depending on site-specific and thermohydraulic conditions. To design an effective ATES system having the effect of groundwater movement, understanding of thermohydraulic processes is necessary. The heat transfer phenomena for an aquifer heat storage are simulated by using FEFLOW with the scenario of heat pump operation with pumping and waste water reinjection in a two layered confined aquifer model. Temperature distribution of the aquifer model is generated, and hydraulic heads and temperature variations are monitored at the both wells during 365 days. The average groundwater velocities are determined with two hydraulic gradient sets according to boundary conditions, and the effect of groundwater flow are shown at the generated thermal distributions of three different depth slices. The generated temperature contour lines at the hydraulic gradient of 0.001 are shaped circular, and the center is moved less than 5 m to the direction of groundwater flow in 365 days simulation period. However at the hydraulic gradient of 0.01, the contour center of the temperature are moved to the end of east boundary at each slice and the largest movement is at bottom slice. By the analysis of thermal interference data between two wells the efficiency of the heat pump system model is validated, and the variation of heads is monitored at injection, pumping and no operation mode.

• 한국지열·수열에너지학회논문집
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• 제17권3호
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• pp.21-29
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• 2021

In this study, the current regulation of the water source energy, one of the renewable energy, was analyzed, and the improvement plan for the high efficient data center cooling system was suggested. In the improvement plan, the design and construction guidelines of the water source energy system permit to adopt the cooling and heating system with or without heat pump. In addition, it should also include the system operated in the cooling mode only all year-round. The domestic test standards to consider the water source operating conditions should be developed. Especially, it is highly recommended that the test standards to include the system with forced cooling and free cooling modes related with the enhanced data center cooling system adopting the water source energy.

• 자원환경지질
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• 제40권6호
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• pp.761-769
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• 2007

경기도, 강원도, 충청도 일대에서 화성암, 변성암, 퇴적암의 총 712개의 암석을 채취하여 열물성을 측정하였다. 측정 결과로 화성암의 평균 열전도도는 3.58W/m-K, 변성암은 4.16W/m-K, 퇴적암은 4.53W/m-K이다. 우리나라의 경우 화강암과 편마암이 주를 이루고 있는데 이에 대한 열물성 값을 보면 화강암의 열전도도는 2.13-5.87W/m-K의 범위를 가지며, 평균 열전도도는 3.57W/m-K, 편마암은 2.26-6.67W/m-K의 범위를 가지며, 평균 열전도도는 3.945W/m-K이다. 화강암의 평균 열확산율은 $1.43mm^2/sec$, 비열은 0.914J/gK, 편마암의 평균 열확산율은 $1.55mm^2/sec$, 비열은 0.912J/gK로 나타났다. 일반적으로 같은 암석의 열전도도 값의 범위가 큰 이유는 암석의 구성광물, 이방성 등에 영향을 받기 때문이다.

• 한국광물학회지
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• 제21권2호
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• pp.161-175
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• 2008

제주도 화산회 기원 토양시료들은 전형적인 안디졸에 해당하는데 낮은 pH, 높은 수분함량, 높은 유기물함량, 식질-미사질 토성을 보여주었다. 결정질 광물 중 현무암 기원의 감람석, 휘석 등의 철고토광물과 자철석 및 적철석 등의 산화철이 주구성광물로 관찰되며 이차광물인 깁사이트가 일부 심토에서 나타나는 것이 특징이다. 그밖에 제주도 화산회 토양은 비정질 알로판 광물과 ferrihydrite 등의 결정도가 낮은 광물을 상당량 포함하고 있다. 주성분원소는 비화산회토양에 비해 상대적으로 낮은 $SiO_2$ 함량과 높은 $A1_2O_3$ 및 $Fe_2O_3$ 함량을 보이는데 이는 전형적인 화산회토의 특성을 반영한다. 토양 내 중금속 함량 중에서 Zn, Ni, Co, Cr은 각자 $84{\sim}198$, $56{\sim}414$, $38{\sim}150$, $132{\sim}1164\;mg\;kg^{-1}$의 범위를 보여 일반적인 세계 토양 내 함량범위를 초과하는 것으로 나타났다. 특히 Cr의 경우 1,000 ppm 이상의 함량을 가지는 토양 시료도 존재하는 등 제주도 화산회 토양은 높은 Cr 함량을 보이는 것이 특징이다. 제주도 토양의 환원능은 평균 $6.53\;mg\;L^{-1}$ reduced Cr(VI)로서 내륙의 비화산회토양에 비해 5.1배 이상 큰 것으로 나타났다. 비화산회토양의 경우 토양 환원능은 토양의 이화학적 인자 중 총 탄소함량과 매우 좋은 상관관계(R = 0.90)를 보이고 있는 것으로 보고되었으나, 총 탄소함량이 일반 토양에 비해 20배 이상 큰 제주도 화산회 토양의 경우 환원능은 탄소함량과는 오히려 약한 음의 상관관계를 보여주고 있다(R = -0.469). 이러한 결과는 제주도 화산회 토양의 환원능을 제어하는 인자가 탄소함량뿐만 아니라 또 다른 토양 이화학성에 있음을 지시한다. 주성분 원소조성과 환원능의 상관관계분석결과 화산회토 특성을 반영하는 Al과 Fe 원소와 정의 상관관계(R = 0.793, R = 0.626)를 보여주었다. 또한 중금속 원소 중 Ni, Co, Cr 등은 제주도 화산회 토양의 환원능과 정의 상관관계(R = 0.538, R = 0.647, R = 0.468)를 보이고 있다. 산화환원전위에 민감한 Cr 원소의 경우 제주도 화산회토양의 높은 환원능으로 인해 유해하고 이동성이 높은 6가 크롬의 생성 및 이동이 매우 제한될 것으로 판단된다. 또한 제주도 화산회 토양의 환원능을 제어하는 인자는 비정질인 알로판 광물 및 ferrihydrite 등의 화산회토 특성과 밀접한 관련이 있는 것으로 판단된다.